Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ

Transcript

1 Τεχνολογίες και Σχεδιασµός Επεµβάσεων σύµφωνα µε τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. ΥΣΜΕΝΕΙΑ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (a) Σχεδιασµός για σεισµικές δράσεις 50% των αντιστοίχων για νέα κτίρια ΘΕΣΜΙΚΟ Σ. ΠΛΑΙΣΙΟ: Ευρωκώδικας Η. 8 Μέρος 3 Δ και ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ρ Ι Τ Σ Ο Σ (β) Μόρφωση Φ.Ο. µε αρχιτεκτονικές υπερβολές (Έλλειψη κανονικότητας: γεωµετρίας ή αντοχής σε επίπεδο ορόφου ή κτιρίου) Στέφανος ρίτσος (γ) Προσδιορισµός των εντατικών µεγεθών µε απλοποητικές παραδοχές Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών (Έλλειψη υπολογιστικών µέσων: απουσία χωρικής ανάλυσης & διδιάστατης πλαισιακής λειτουργίας) Θεσσαλονίκη, Ιούνιος 2010 (δ) ιαστασιολόγηση µε διαδικασίες που σήµερα έχουν αναθεωρηθεί (Ανακριβή προσοµοιώµατα, απουσία ικανοτικού σχεδιασµού και πλαστιµότητας, ανεπαρκείς κατασκευαστικές διατάξεις για ελάχιστα και µέγιστα, κ.α.) υνητική υσµένεια 1:2 έως 1:3 1 2 ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ Ποιες κατασκευές έχουν προτεραιότητα να ενισχυθούν, και πως θα προσδιοριστούν σε µεµονωµένη βάση; ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΘΕΜΑ ΥΣΚΟΛΟΤΕΡΟ ΑΠΟ ΤΟΝ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΝΕΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Γνώσεις λίγες και όχι επαρκώς τεκµηριωµένες Μπορούν (ή αξίζει τον κόπο) να ενισχυθούν και µέχρι ποιο σηµείο; Μήπως η λύση της κατεδάφισης και ανακατασκευής είναι Απουσία κανονισµού προτιµότερη; Σ. Η. Δ Ρ Ι Μόρφωση Τ του Σ φορέα πιθανόν Ο απαράδεκτη, Σαλλά υπαρκτή Τι µέσα (υλικά, µέθοδοι, τεχνικές) διατίθενται για να επέµβει κανείς και κάτω από ποιες προδιαγραφές αυτά εφαρµόζονται; Αβέβαιες εκτιµήσεις βασικών δεδοµένων στην αρχική φάση τεκµηρίωσης Ποια είναι η καταλληλότερη µέθοδος ενίσχυσης ενός δεδοµένου κτιρίου; Χρήση νέων υλικών υπό διερεύνηση Ποιο είναι το υπολογιστικό υπόβαθρο που είναι απαραίτητο στο µηχανικό για να τεκµηριώσει τις επιλογές του, και ποιες οι διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου των εργασιών; 3 Μικρή ή και αρνητική εξειδίκευση και εµπειρία συνεργείων 4

2

3 ο Στάδιο: ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Τεκµηρίωση δεδοµένων και αποτίµηση επάρκειας κατασκευής ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Συστάσεις για Προσεισµικές & Μετασεισµικές Επεµβάσεις (ΟΑΣΠ) ΠΕΤΕΠ = Προσωρινές Εθνικές Προδιαγραφές ( Σ. Η. Δ Ρ Ι Αµερικανικές Τ Προδιαγραφές Σ (FEMA Ο Reports) Σ 2 ο Στάδιο: Ευροκώδικας 8, Part3 Assessment & Retrofitting of Buildings Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης (Draft 5, 5 preen ,, 2004) 3 ο Στάδιο: Σχεδιασµός λύσης Fib Bul 14, 24, 25 ΚΑΝ.ΕΠΕ ΕΠΕ. (Ελληνικός Κανονισµός Επεµβάσεων, Σχέδιο 2, Οκτ.2005) 11 12

4 EUROPEAN STANDARD EN : 2005 NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM March 2005 Γιατί χρειάζεται ένας νέος κανονισµός; Οι υφιστάµενες κατασκευές: Σ. Η. Δ Ρ Ι a) Τ Έχουν κατασκευαστεί Σ µε γνώσεις Ο που ανταποκρίνονται Σ στην περίοδο της Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance κατασκευής τους. b) Είναι πιθανόν να έχουν κρυµµένα «χοντρά» σφάλµατα ή ατέλειες. Part 3: Assessment and retrofitting of buildings c) Έχουν πιθανότητα υποστεί προηγούµενες σεισµικές (ή άλλες) επιβαρύνσεις µε επιπτώσεις που δεν είναι πάντοτε εµφανείς. Ευροκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Κατασκευών Μέρος 3: Αποτίµηση και Επισκευή/Ενίσχυση Κτιρίων Αποτίµηση της ικανότητάς τους υπόκειται σε µεγαλύτερο βαθµό αβεβαιότητας απ ότι οι νέες κατασκευές Απαιτούνται νέοι συντελεστές στα υλικά και νέες µέθοδοι ανάλυσης, που θα εξαρτώνται από την αξιοπιστία των διαθέσιµων δεδοµένων ΣΚΟΠΟΣ Κανονισµός για τη Μελέτη Επισκευών και Ενισχύσεων των Κτιρίων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) Αποτίµηση σεισµικής συµπεριφοράς υφισταµένων κατασκευών Επιλογή απαραίτητων µέτρων επέµβασης Σχεδιασµός Σ. της λύσης επέµβασης Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ Το σκεπτικό Τρόποι στατικής ανάλυσης ιαστασιολόγηση των τελικών στοιχείων Πλαϊνης Π. και των συνδέσεών τους µε τα παλαιά. 15 Η ΕΠΙΤΡΟΠΗ Συντακτική Οµάδα Αµπακούµκιν Β. Βιντζηλαίου Ε. Βλάχος Ι. Βουγιούκας Ε. ρίτσος Σ. Θεοδωράκης Σ. Κάππος Α. Κωστίκας Χ. (Συντονιστής) Σπανός Χ. Στυλιανίδης Κ. Τάσιος Θ. Π. (Επιστηµονικός υπεύθυνος) Φαρδής Μ. Χρονόπουλος Μ. Μέλη : Γκαζέτας Γ., Κρεµέζης Π., Σπυράκος Κ. 16

5 Τι το ΚΑΙΝΟΥΡΙΟ στον ΚΑΝ.ΕΠΕ ΕΠΕ.; 1. Στάθµες & Στόχοι Επιτελεστικότητας (Επιλογή µε συµµετοχή του ιδιοκτήτη) 2. Στάθµες Αξιοπιστίας εδοµένων 7. Ανελαστικές Αναλύσεις ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΠΙΤΕΛΕΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ & ΣΤΟΧΟΙ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ - ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Στάθµη Επιτελεστικότητας: Επιθυµητή Συµπεριφορά Κατασκευής = Αποδεκτός Βαθµός Βλάβης 3. Πρωτεύοντα ευτερεύοντα Στοιχεία Σ. Η. Δ Ρ Ι Στόχος Τ Επιτελεστικότητας: Σ Ο Στοχευόµενη Στάθµη Σ Επιτελεστικότητας 4. Συνυπολογισµός Τοιχοπληρώσεων για Επιλεγµένη Σεισµική ράση 5. Ελαστική Ανάλυση µε χρήση τοπικών δεικτών συµπεριφοράς (m) 6. Εκτίµηση είκτη Συµπεριφοράς (q) σε υφιστάµενες κατασκευές 8. Έλεγχος S d R d Σε όρους δυνάµεων για ψαθυρές αστοχίες ( ιάτµηση) Σε όρους παραµορφώσεων για πλάστιµες αστοχίες (Κάµψη) 9. Μεθόδους Επισκευής & Ενίσχυσης των Κατασκευών 10. Υπολογιστικό Υπόβαθρο για τον Έλεγχο των Επεµβάσεων 17 Για πιθανότητα υπέρβασης 10% σε 50 έτη χρησιµοποιείται η δράση που προβλέπει ο ΕΑΚ 2000 Για πιθανότητα υπέρβασης 50% λαµβάνεται υπόψη το 60% αυτής 18 ΕΛΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (µέθοδος q) ΑΡΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Φd Φd Χονδρική Εκτίµηση είκτη Συµπεριφοράς q Καµπύλη Απαίτησης Εφαρµοσθέντες Κανονισµοί µελέτης Ευµενής παρουσία τοιχοπληρώσεων (στο υσµενής παρουσία ή απουσία (και κατασκευής) Σ. σύνολο του Η. κτιρίου) τοιχοπληρώσεων Δ Ρ Ι Τ T 1 T 2 Σ Ο Σ T 1995 < 3,00 2,30 V Καµπύλες Απαίτησης 1985 < < ,30 1,80 Ελαστικό Φάσµα <1985 1,80 1,30 V = α Φd W n α β δ=β Φ δ 2 5 Φ δ 0,90 0,80 = Τ 2 4π 2 1,20 1,35 Φ d g T 1 Καµπύλη Απαίτησης T 2 Φ δ 19 Ανελαστικά Φάσµατα 20 δ

6 ΑΡΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Στατική Οριζόντια Φόρτιση Βαθµιαία Αυξανόµενη µέχρι τέρµα V 3 V 2 V 1 δ 1 δ 2 δ Σ Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Α Ο Σ Β Α V V 3 V 2 PUSH-OVER Καµπύλη Ικανότητας V ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Α Β Ανεπαρκές Γ Επαρκές για την στάθµη Α Επαρκές για την στάθµη Β Επαρκές για την στάθµη Γ V 1 δ δ 1 δ 2 δ 3 δ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΩΣ ΣΥΝΟΛΟΥ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ (δ) Αύξηση αντοχής Τέµνουσα Βάσης (γ) Αύξηση αντοχής & πλαστιµότητας (β 2 ) Όπως γ 1 µε σύγχρονη Ασφαλής µικρή αύξηση της αντοχής Σ. Σχεδιασµός Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ (s) Απαιτούµενη σεισµική ικανότητα Προσθήκη Τοιχωµάτων Μανδύες Ανασφαλής (β 1 ) Αναίρεση τοπικών αδυναµιών ικτυωτά Προσθήκη Πτερυγίων (α) Εµφατνούµενα (α) από Ο.Σ. (α) Χωρίς ενίσχυση Σχεδιασµός & αύξηση πλαστιµότητας Συστήµατα σε Υποστυλώµατα (preferred option) (β) από µεταλλικά στοιχεία (γ) από σύνθετα υλικά Στρατηγικές Ενίσχυσης Μετακινήσεις Αντοχή (β) Εξωτερικά εν επαφή µε τα πλαίσια του φορέα (προσοχή!) Αντοχή & Πλαστιµότητα Πλαστιµότητα 23 Αντοχή & υσκαµψία 24

7

8 Η κατασκευή δικτυωτών συστηµάτων µέτρια αύξηση αντοχής, κυρίως αύξηση δυσκαµψίας & πλαστιµότητας ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΙΑΦΟΡΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ Τύπος Μεταλλικά συστήµατα (σχήµα Κ, ρόµβου ή χιαστί διαγωνίων) µονολιθικό τοίχωµα τοίχωµα εντός πλαισίου Κρίσιµα σηµεία Αξιολόγηση ανακατανοµής έντασης Σ. Επάρκεια αντοχής Η. κόµβων Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ χιαστί δικτυώµατα τσιµεντόπλιθες Πλευρική φόρτιση προκατ. panels αρχικό πλαίσιο Μετακινήσεις (x 10-2 rad) ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΡΟΤΑΣΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ 31 32

9 ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΚΛΩΒΟΣ ΤΟΙΧΩΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ Πρόσθετο τοίχωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα Πρόσθετο τοίχωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα µανδύας ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ Υφιστάµενο υποστύλωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα Πρόσθετο τοίχωµα (πτερύγιο) Πρόσθετο τοίχωµα (πτερύγιο) µανδύας ΜΑΝ ΥΕΣ Ο.Σ

10 37 38 Ολικός Μανδύας Άνοιγµα Συνδετήρων 39 Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 40

11 41 42 Ποιος είναι ο στόχος της επεµβασης; Από τι πάσχει η κατασκευή; ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΛΥΣΗΣ Υλικά και Τεχνολογίες Επεµβάσεων -Ειδικοί Τύποι Σκυροδέµατος -Πολυµερικές Κόλες (ρητίνες) -Επισκευαστικά Κονιάµατα -Επικολλητά Φύλλα από Χάλυβα ή Τι ιατίθεται; Ινοπλισµένα Πολυµερή (FRP) - ιατµητικοί Σύνδεσµοι (Βλήτρα) Αγκύρια -Αγκυρώσεις και Συγκολλήσεις Νέων Ράβδων Οπλισµού Ειδικότερες Τεχνικές για : -Υποστυλώµατα -Τοιχώµατα - οκούς -Πλάκες -Κόµβους οκών-υποστυλωµάτων -Στοιχεία Θεµελίωσης Η Γενική Υπολογιστική ιaδικασία{ Ανάλυση Πώς θα γίνει ο Επανυπολογισµός; ιαστασιολόγηση Υπολογιστικά Θέµατα για Ειδικότερες Τεχνικές 43 44

12 Χρήση Αεροµατσάκονου για Εκτράχυνση της ιεπιφάνειας 45 Εκτράχυνση και Χρήση Χαλύβδινων Βλήτρων 46 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ (ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ) ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ 47 48

13 Βλάβες σε οκίµιο µε Εκτοξευόµενο Σκυρόδεµα και Βλήτρα R I W Οριζόντια µετακίνηση (mm) D M Οριζόντια µετακίνηση (mm) Displacement (mm) ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΥΣΕΣ ΒΡΟΓΧΩΝ ΥΣΤΕΡΗΣΗΣ F4 150 (mm)(kn) Lateral ύναµη force Lateral force ύναµη (KN) (kn) Lateral force (kn) RD 150 D 100 Lateral force (kn) Lateral force (kn) NTP Lateral force (kn) NT -50 M R RD NTR E NT O Lateral force (kn) Lateral force (kn) I Lateral force (kn) F2 150 ΚΝ)) ύναµη (ΚΝ 200 O Βλάβες σε οκίµιο µε Έγχυτο Σκυρόδεµα, Σκυρόδεµα, Λεία ιεπιφάνεια 50 χωρίς ιατµητικούς Συνδέσµους F Οριζόντια µετακίνηση (mm) F4 52

14 Μέγιστη Εδαφική Επιτάχυνση. Επιτάχυνση. Πιθανότητα Υπέρβασης 10% σε 50 Χρόνια